循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)道燃燒器非金屬膨脹節(jié)損壞的原因及防范措施

鄭金華,曹伍權(quán),劉志堅

(連州發(fā)電廠,廣東連州513400)

2007年7月1日,某電廠4#爐加好床料后做一次風(fēng)機(jī)變頻調(diào)試試驗(yàn)的過程中,當(dāng)提高水冷風(fēng)室壓力至18.8 kPa進(jìn)行流化試驗(yàn)排出部分爐渣時,發(fā)生了4#風(fēng)道燃燒器非金屬膨脹節(jié)被吹穿孔損壞事件。本文將根據(jù)變頻試驗(yàn)的過程和現(xiàn)場調(diào)查,對事故的原因進(jìn)行分析,并總結(jié)事故暴露的的一些管理和技術(shù)方面的問題,提出了防范類似事故的措施。

6月30日,4#機(jī)組B級檢修接近尾聲,根據(jù)B級檢修調(diào)試的計劃安排,當(dāng)班運(yùn)行人員按部門要求將4#爐加床料使床壓達(dá)到5 kPa,在檢查相關(guān)工作結(jié)束后開始對4#爐進(jìn)行加床料工作。3:50 4#爐開始加床料,由于床料倉給料閥經(jīng)常犯卡,4#爐加床料工作不順利,至當(dāng)天 9:20 4#爐床壓只有達(dá)到0.9 kPa,下層最高床壓測點(diǎn)達(dá)1.9 kPa,其他床壓測點(diǎn)顯示只有0.2 kPa左右,各床壓測點(diǎn)分布極不均勻。9:30～21:45因省煤器防磨及電除塵吹灰工作暫停4#爐加床料;22:55 4#爐省煤器防磨及電除塵吹灰工作結(jié)束,4#爐重新開始加床料,加床料期間給料閥多次犯卡,加床料工作仍不順利。

7月1日6:20 4#爐床壓達(dá)3 kPa,密相區(qū)左側(cè)床壓達(dá)9.4 kPa,而其他床壓測點(diǎn)最低為0,運(yùn)行人員經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)床壓測點(diǎn)儀用吹堵風(fēng)未打開,將床壓測點(diǎn)儀用吹堵風(fēng)打開后停止4#爐加床料,后聯(lián)系檢修人員打開B側(cè)爐膛人孔門檢查,發(fā)現(xiàn)爐膛內(nèi)床料已滿過人孔。7:51重新啟一次風(fēng)機(jī)檢查確認(rèn)4#爐床壓已經(jīng)達(dá)6 kPa,但此時全部床壓已經(jīng)顯示為不正常IOP狀態(tài);13:40 4#爐B一次風(fēng)機(jī)變頻器旁路柜檢修工作結(jié)束;13:54啟動4#爐A一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行;13:56啟動4#爐B一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行,進(jìn)行一次風(fēng)機(jī)變頻改造后的數(shù)據(jù)測量工作,同時運(yùn)行人員在專業(yè)主管的指導(dǎo)下,擬通過提高一次風(fēng)機(jī)風(fēng)壓排出部分床料,以降低爐內(nèi)料層厚度;14:04 4#爐A和B一次風(fēng)機(jī)電流分別升至81.7 A和83.9 A,一次風(fēng)機(jī)出口壓力達(dá) 19.6 kPa,水冷風(fēng)室壓力升至18.8 kPa,平均床壓為13.9 kPa。14:26現(xiàn)場值班人員發(fā)現(xiàn)4#爐4#風(fēng)道燃燒器非金屬膨脹節(jié)被吹穿孔。相關(guān)管理人員到現(xiàn)場確認(rèn)膨脹節(jié)損壞的情況,發(fā)現(xiàn)4#風(fēng)道燃燒器靠3#風(fēng)道燃燒器側(cè)后半部非金屬膨脹節(jié)吹穿,在下排固定螺絲處呈“一”字型裂開,長約1 m。14:28值班人員降低4#爐A和B一次風(fēng)機(jī)出力,將水冷風(fēng)室壓力降至7.5 kPa,維修人員到場檢查。15:34停止4#爐B一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行,將水冷風(fēng)室壓力降至1.5 kPa。15:03維修人員現(xiàn)場檢查完畢,停止4#爐A一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行。17:30拆開4#爐B側(cè)爐膛人孔門,發(fā)現(xiàn)爐膛內(nèi)床料高至1.5 m (正常運(yùn)行時為0.7 m),1#和3#落煤口堵塞嚴(yán)重,遂啟動A和B側(cè)排渣系統(tǒng)進(jìn)行人工排渣。

非金屬膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)示意見圖1。

圖1 非金屬膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)示意

該非金屬膨脹節(jié)具有密封性能良好、吸收位移量大、抗磨能力強(qiáng)、耐高溫高負(fù)壓的特點(diǎn),非常適合應(yīng)用在流通介質(zhì)高流速的部分,在循環(huán)流化床鍋爐中得到廣泛使用。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和分析,非金屬膨脹節(jié)被吹穿孔的原因如下。

(1)在已經(jīng)懷疑4#爐膛內(nèi)床料過多的情況下,鍋爐運(yùn)行主管沒有組織好當(dāng)班運(yùn)行人員控制好一次風(fēng)機(jī)出力和水冷風(fēng)室壓力等參數(shù),只想通過簡單地加大一次風(fēng)量達(dá)到流化爐內(nèi)床料排渣的目的,是造成該風(fēng)道燃燒器非金屬膨脹節(jié)吹穿的主要原因。

(2)在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行規(guī)程中,對加床料的操作沒有明確規(guī)定檢查相關(guān)的床壓測點(diǎn)吹堵風(fēng)的要求,運(yùn)行人員沒有意識到掌握這種吹堵風(fēng)的重要性,是造成運(yùn)行人員在床壓測點(diǎn)“失靈”時沒有及時進(jìn)行分析的原因之一,導(dǎo)致4#爐加床料的嚴(yán)重超量。

(3)造成4#爐加床料過多的原因及加床料量估算。6月30日一值、三值和7月1日一值當(dāng)班運(yùn)行人員加床料時,沒有及時發(fā)現(xiàn)床壓測量儀表的儀用吹堵風(fēng)沒有投入,導(dǎo)致床壓測點(diǎn)不準(zhǔn)的問題,直至7月1日一值7:25時才發(fā)現(xiàn)并投入了床壓測點(diǎn)的儀用吹堵風(fēng),但此時床壓已達(dá)6 kPa,床壓全部顯示IOP。6月30日一值,運(yùn)行當(dāng)班共向爐膛加床料55 t,床壓由0升至0.8 kPa;當(dāng)天三值,運(yùn)行當(dāng)班向爐膛添加床料約 75 t,床壓由 0.8 kPa升至1.7 kPa;7月1日一值,運(yùn)行當(dāng)班又向爐膛添加床料約30 t,床壓由1.7升至3.3 kPa。4#爐停爐時床料倉料位3.2m,現(xiàn)床料倉料位為4.1m,本次共加床料約150 t左右,遠(yuǎn)高于正常啟動前70 t床料。

通過這次事件,暴露了電廠在運(yùn)行管理中存在的許多問題員工風(fēng)險意識不強(qiáng),運(yùn)行人員的操作技術(shù)也有待于進(jìn)一步提高。

(1)運(yùn)行記錄仍出現(xiàn)記錄不清,床壓測點(diǎn)儀用吹堵風(fēng)手動門狀態(tài)在運(yùn)行值班記錄中沒有反映,檢修也沒有關(guān)于床壓測點(diǎn)檢修的工作票。

(2)運(yùn)行人員對所加的床料數(shù)量與床壓的對應(yīng)關(guān)系不清楚,在床壓測點(diǎn)失靈的情況下沒有及時分析原因和檢查現(xiàn)場,只是盲目地往4#爐爐膛添加床料。

(3)當(dāng)班運(yùn)行人員在調(diào)整一次風(fēng)機(jī)出力時,只簡單參考一次風(fēng)機(jī)電流與一次風(fēng)量,沒有考慮到一次風(fēng)壓過高可能會造成風(fēng)道燃燒器非金屬膨脹節(jié)損壞,對風(fēng)道燃燒器金屬膨脹承壓能力不了解,專業(yè)主管在組織進(jìn)行試驗(yàn)時亦沒有開展危險點(diǎn)分析。

(4)相關(guān)人員對風(fēng)道燃燒器非金屬膨脹節(jié)的相關(guān)參數(shù)不了解,相關(guān)的技術(shù)資料亦不齊全,經(jīng)核查該廠一次風(fēng)機(jī)額定出口風(fēng)壓為26 kPa,理論上認(rèn)為只要風(fēng)道燃料器壓力不超過此壓力,風(fēng)道燃燒器非金屬膨脹節(jié)應(yīng)不會出現(xiàn)問題。

根據(jù)事故的原因和暴露的各種問題,為防止類似問題再次發(fā)生,電廠采用了一系列防范措施。

(1)在循環(huán)流化床鍋爐冷態(tài)加床料前,要求當(dāng)班運(yùn)行人員要到現(xiàn)場檢查確認(rèn)床壓儀表測點(diǎn)是否已正常投入,特別是床壓儀表吹堵風(fēng)是否正常投運(yùn)。由于床溫、床壓是流化床鍋爐最重要的測點(diǎn),要求做好測量結(jié)果的登記和檢查,檢修必須持工作票。

(2)運(yùn)行人員在往爐膛加床料時,要隨時了解已經(jīng)加入床料數(shù)量及床壓的對應(yīng)關(guān)系,發(fā)現(xiàn)異常時及時檢查原因,初步估算每往爐膛加10 t床料,床壓上升1.0 kPa左右。

(3)管理人員要及時補(bǔ)充完善循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行規(guī)程相關(guān)內(nèi)容,在加床料過程中除了按風(fēng)量的要求進(jìn)行加床料外,還應(yīng)嚴(yán)格規(guī)定一次風(fēng)機(jī)出力的控制范圍,按運(yùn)行規(guī)程要求控制好一次風(fēng)機(jī)出力,控制水冷風(fēng)室壓力在15 kPa以內(nèi),即控制在機(jī)組額定負(fù)荷下的風(fēng)壓以下。

(4)鍋爐專業(yè)完善冷態(tài)啟動操作票,將加床料的操作列入循環(huán)流化床啟動操作票中,使運(yùn)行人員能按部就班進(jìn)行操作,減少操作失誤事件的發(fā)生。